[發明專利]一種用于電子束3d打印系統的真空過濾器

有效

• 申請號: 202011459783.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112742118B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王志翔;盧秉恒;王紅宇;賈志浩
• 申請（專利權）人: 西安增材制造國家研究院有限公司
• 主分類號: B01D45/08
• 分類號: B01D45/08;B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

本發明提供一種用于電子束3d打印系統的真空過濾器，用于解決現有真空過濾器存在清洗繁瑣、抽真空效率較低、使用壽命較低以及存在安全隱患的問題。該真空過濾器包括外筒和過濾組件；外筒的一端設置有與其內腔相連通的進氣通道，另一端設置有其內腔相連通的出氣通道，筒壁上設置有與其內腔相連通的出粉通道；過濾組件設置在外筒內，包括進氣擋板、m個環形擋板和n個支板；進氣擋板和m個環形擋板沿進氣通道至出氣通道的方向依次設置，且中心線同軸；支板的一端固定設置在外筒內壁上，且與外筒內壁之間設置有過粉通道，另一端分別與進氣擋板、環形擋板連接，用于支撐進氣擋板和環形擋板。

技術領域

本發明屬于增材制造領域，具體涉及一種用于電子束3d打印系統的真空過濾器。

背景技術

電子束選區熔化(EBSM)金屬增材制造技術采用電子束作為能量源，在高真空環境下通過逐層熔化金屬粉末的方式制造實體部件。由于電子束的功率高、材料對電子束能量吸收率高，使得其制件具有致密度高、氧含量少、熱應力低、不易變形開裂、粉末耗材價格低、未成型的粉末可回收利用、打印效率高、材料利用率高等特點，在醫療、航空航天等領域得到應用廣泛。

在打印過程中，若要保證設備正常工作，EBSM的成型室必須為高真空環境。目前，一般采用真空系統對成型室抽真空，從而使成型室在工作時保持高真空狀態，進而使電子束選區熔化(EBSM)設備正常工作。因此，真空系統是EBSM設備正常工作的基礎。

現有真空系統均設置有真空過濾器，真空過濾器內設置有濾袋或濾網等部件，通過濾袋或濾網對空氣中的粉塵進行收集，進而達到過濾的目的。但是，此類過濾裝置存在以下問題：1)工作時粉塵會滯留在濾袋或濾網內，打印工作完成后，需要將相關部件拆卸，取出濾袋或濾網進行清理灰塵等工作，使得過濾器的清洗工作比較繁瑣，清洗效率較低；2)濾袋或濾網使用一段時間后會掛滿粉塵，粉塵將氣流通道堵塞，影響氣流通過，從而影響抽真空效率，進而影響大尺寸電子束選區熔化(EBSM)設備的打印效率；3)打印過程中產生的粉塵容易快速燃燒，留在濾袋或濾網內部存在一定的安全隱患；4)由于濾袋或濾網的存在，使得過濾器壽命較低，需經常換過濾器，增加了打印成本。

發明內容

本發明的目的是解決現有真空過濾器存在清洗繁瑣、抽真空效率較低、使用壽命較低以及存在安全隱患的問題，從而提供一種用于電子束3d打印系統的真空過濾器。

為實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于電子束3d打印系統的真空過濾器，包括外筒和過濾組件；所述外筒的一端設置有與其內腔相連通的進氣通道，另一端設置有其內腔相連通的出氣通道，筒壁上設置有與其內腔相連通的出粉通道；所述過濾組件設置在外筒內，包括進氣擋板、m個環形擋板和n個支板，其中，m為大于等于2的整數，n為大于等于1的整數，設定外筒內腔的中心線為Z方向，進氣擋板所在平面為XY平面；所述進氣擋板和m個環形擋板沿進氣通道至出氣通道的方向依次設置，且中心線同軸，同時，各擋板在XY平面上的投影尺寸依次增大，且各擋板之間的間隔依次減小；所述進氣擋板在XY平面上的投影尺寸小于進氣通道的尺寸，大于第一個環形擋板的內孔尺寸；所述第m-1個環形擋板在XY平面上的投影尺寸大于第m個環形擋板的內孔在XY平面上的投影尺寸，且最后一個環形擋板在XY平面上的投影尺寸大于出氣通道的尺寸；所述支板的一端固定設置在外筒內壁上，且與外筒內壁之間設置有過粉通道，另一端分別與進氣擋板、環形擋板連接，用于支撐進氣擋板和環形擋板。

進一步地，所述進氣擋板為圓形擋板，所述環形擋板為圓環擋板，且m個圓環擋板與圓形擋板同軸設置。